Диффузный излучатель переменной яркости на базе матрицы светоизлучающих диодов с рассеивателем

Проблематика. Останнім часом спостерігається швидкий розвиток цифрових оптико-електронних систем з матричними приймачами випромінювання, однак подальше вдосконалення таких систем значною мірою стримується недостатнім рівнем методів і засобів вимірювання їх енергетичних характеристик. Мета дослідження. Метою роботи є розроблення нового методу розрахунку й аналізу випромінювача змінної яскравості на базі матриці світлодіодів з розсіювачем. Методика реалізації. Як схему побудови випромінювача використано систему з матрицею світлодіодів та розсіюючого скла. В роботі досліджується залежність яскравості на вихідній апертурі такого випромінювача від його конструктивних параметрів. Проводиться його математичне моделювання та пошук найдоцільніших значень окремих параметрів. Результати дослідження. Розроблено метод розрахунку випромінювача з розсіювачем і аналізу з урахуванням впливу просторової структури матриці та функції розсіювання точки чи функції розсіювання лінії розсіювального елемента. Наведено основні параметри випромінювача з розсіювачем. Визначено, при якому кроку матриці світлодіодів та коефіцієнті індикатриси досягаються мінімальна неоднорідність випромінювання та максимальна яскравість вихідної апертури. Висновки. Отримані результати показали, що запропонована схема випромінювача є перспективною для вимірювання енергетичних характеристик матричних приймачів випромінювання цифрових оптико-електронних приладів.Background. Lately there has been a rapid development of digital optoelectronic systems with matrix photodetectors, but further improvement of these systems is largely constrained by insufficient methods and tools for measuring their energy characteristics. Objective. The purpose of this article is to develop a new method of calculation and analysis of the radiator of variable brightness based on matrix of light-emitting diods with the scatterer. Methods. A system with the matrix light-emitting diodes and the scattering glass is used as a diagram of the radiator. The dependence of the brightness on the output aperture of the radiator on its design parameters is investigated. Its mathematical modeling and search for the most appropriate values of the individual parameters are carried out. Results. A new method of calculation and analysis of the radiator with the scatterer based on the account of influence of the spatial structure of the matrix and the point spread function or function scattering line of the scattering element was worked out. The basic parameters of the radiator with the scatterer were given. There were the step of the matrix of light-emitting diodes and coefficient of the indicatrix providing the minimum heterogeneity of radiation and the maximum brightness of the output aperture. Conclusions. The results have shown that the proposed scheme of the radiator is perspective for measuring the energy characteristics of the matrix photodetectors of the digital optoelectronic systems.Проблематика. В последнее время наблюдается быстрое развитие цифровых оптико-электронных систем с матричными приемниками излучения, однако дальнейшее совершенствование таких систем в значительной степени сдерживается недостаточным уровнем методов и средств измерения их энергетических характеристик. Цель исследования. Целью работы является разработка нового метода расчета и анализа излучателя переменной яркости на базе матрицы светодиодов с рассеивателем. Методика реализации. В качестве схемы построения излучателя использована система с матрицей светодиодов и рассеивающего стекла. В работе исследуется зависимость яркости на выходной апертуре такого излучателя от его конструктивных параметров. Проводится его математическое моделирование и поиск наиболее целесообразных значений отдельных параметров. Результаты исследования. Разработан метод расчета излучателя с рассеивателем и анализа с учетом влияния пространственной структуры матрицы и функции рассеяния точки или функции рассеивания линии рассеивающего элемента. Приведены основные параметры излучателя с рассеивателем. Определено, при каком шаге матрицы светодиодов и коэффициенте индикатрисы достигаются минимальная неоднородность излучения и максимальная яркость выходной апертуры. Выводы. Полученные результаты показали, что предложенная схема излучателя является перспективной для измерения энергетических характеристик матричных приемников излучения цифровых оптико-электронных приборов